一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法技术

本发明专利技术涉及石油开采技术领域，公开了一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法，步骤一，转动阀芯直至通孔与连接孔错开，旋塞阀闭合；步骤二，旋转阀芯，阀芯与密封弧片分离，旋塞阀开启。本发明专利技术具有以下优点和效果：相比于现有技术，本发明专利技术的工作环境为140MPa及以上的超高压工作环境，需要对密封弧片的壁厚进行增厚，为解决增厚后密封弧片无法进行塑性形变满足工作要求的问题，本发明专利技术独创性地将密封弧片的内弧面分为第一密封区、第二密封区、第三密封区，第二密封区、第三密封区均与阀芯侧壁形成间隙，使密封弧片在不发生塑性形变的情况下仍然能够正常使用，满足在140MPa以上超高压工作环境的使用要求。作环境的使用要求。作环境的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法


[0001]本专利技术涉及石油开采
，特别涉及一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法。

技术介绍

[0002]旋塞阀是石油矿场固井、压裂作业时连接高压管汇的重要部件，旋塞阀主要结构包括阀体、旋塞阀芯、密封弧片等，通过旋塞的旋转，使旋塞阀芯上的通孔与阀体上的通口相通或分开，实现开启或关闭。
[0003]现有的高压旋塞阀，旋塞在旋转至密封弧片的密封区时，密封弧片受力后会发生塑性形变，当需要开启旋塞阀时，转动旋塞直至通孔与阀体上的通口对接，旋塞阀两侧管路存在压力差，旋塞在压力差作用下不易与密封弧片分离。在设计密封弧片时，内弧面与外弧面是不同轴设置的，即偏心设置的，在密封弧片发生塑性形变时内弧面两侧与旋塞阀芯之间形成间隙。开启旋塞阀时，旋塞阀芯旋转、通孔逐渐离开密封区时，流体进入形成的间隙处以更好地使旋塞与密封弧片分离。
[0004]但当现有的旋塞阀应用于140MPa的超高压工作环境时，在旋塞阀设计时密封弧片的厚度不可避免地增加，厚度增加后的密封弧片很难再进行塑性形变以满足工作要求。现有的密封结构及密封形式，不能满足140MPa的超高压工作环境的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法，具有适用于超高压工作环境的效果。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法，包括以下步骤，步骤一，旋塞阀包括阀芯、密封弧片，阀芯开设有通孔，密封弧片的内弧面包括第一密封区、位于第一密封区两侧的第二密封区和第三密封区，密封弧片开设有连接孔，连接孔位于第一密封区处；转动阀芯直至通孔与连接孔错开，阀芯侧壁与第一密封区处于密封状态，阀芯侧壁将连接孔封堵，阀芯与第二密封区形成间隙和/或阀芯与第三密封区形成间隙，旋塞阀闭合；步骤二，旋转阀芯，通孔与连接孔相连通，流体从第二密封区与阀芯间隙和/或第三密封区与阀芯间隙进入阀芯与第一密封区间隙，阀芯与密封弧片分离，旋塞阀开启；步骤一、步骤二中，密封弧片不发生塑性形变。
[0007]本专利技术的进一步设置为：步骤二中，旋转阀芯过程中，通孔刚刚与连接孔相连通时，同时也与第二密封区与阀芯间隙或第三密封区与阀芯间隙相连通。
[0008]本专利技术的进一步设置为：旋塞阀内流体压强在140MPa以上。
[0009]本专利技术的进一步设置为：旋塞阀内密封弧片数量为两个。
[0010]本专利技术的进一步设置为：所述密封弧片壁厚大于或等于20mm。
[0011]本专利技术的有益效果是：相比于现有技术，本专利技术的工作环境为140MPa及以上的超高压工作环境，需要对密封弧片的壁厚进行增厚，为解决增厚后密封弧片无法进行塑性形
变满足工作要求的问题，本专利技术独创性地将密封弧片的内弧面分为第一密封区、第二密封区、第三密封区，第二密封区、第三密封区均与阀芯侧壁形成间隙，使密封弧片在不发生塑性形变的情况下仍然能够正常使用，满足在140MPa以上超高压工作环境的使用要求。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本专利技术的密封弧片结构示意图。
[0014]图2是本专利技术的阀芯、密封弧片之间的位置关系示意图。
[0015]图3是本专利技术的阀芯通孔位于第一密封区的状态示意图。
[0016]图4是本专利技术的阀芯通孔脱离第二密封区的状态示意图。
[0017]图中，1、本体；11、连接孔；2、内弧面；21、第一密封区；22、第二密封区；23、第三密封区；3、外弧面；4、阀芯；41、通孔。
具体实施方式
[0018]下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法，包括以下步骤，
[0020]步骤一，旋塞阀包括阀芯4、密封弧片，阀芯4开设有通孔41，密封弧片包括内弧面2、外弧面3，密封弧片的内弧面2包括第一密封区21、位于第一密封区21两侧的第二密封区22和第三密封区23，密封弧片开设有连接孔11，连接孔11位于第一密封区21处；转动阀芯4直至通孔41与连接孔11错开，阀芯4侧壁与第一密封区21处于密封状态，阀芯4侧壁将连接孔11封堵，阀芯4与第二密封区22形成间隙和/或阀芯4与第三密封区23形成间隙，旋塞阀闭合；
[0021]步骤二，旋转阀芯4，通孔41与连接孔11相连通，流体从第二密封区22与阀芯4间隙和/或第三密封区23与阀芯4间隙进入阀芯4与第一密封区21间隙，阀芯4与密封弧片分离，旋塞阀开启；旋转阀芯4过程中，通孔41刚刚与连接孔11相连通时，同时也与第二密封区22与阀芯4间隙或第三密封区23与阀芯4间隙相连通。
[0022]步骤一、步骤二中，密封弧片不发生塑性形变。旋塞阀内流体压强在140MPa以上。旋塞阀内密封弧片数量为两个。密封弧片壁厚大于或等于20mm。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高压金属密封结构的闭合与开启方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一，旋塞阀包括阀芯、密封弧片，阀芯开设有通孔，密封弧片的内弧面包括第一密封区、位于第一密封区两侧的第二密封区和第三密封区，密封弧片开设有连接孔，连接孔位于第一密封区处；转动阀芯直至通孔与连接孔错开，阀芯侧壁与第一密封区处于密封状态，阀芯侧壁将连接孔封堵，阀芯与第二密封区形成间隙和/或阀芯与第三密封区形成间隙，旋塞阀闭合；步骤二，旋转阀芯，通孔与连接孔相连通，流体从第二密封区与阀芯间隙和/或第三密封区与阀芯间隙进入阀芯与第一密封区间隙，阀芯与密封弧片分离，旋塞阀开启；步骤一、步骤二中，密...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁祎，
申请(专利权)人：湖北佳业石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：